(57)【要約】【課題】  より少ないＬＥＤ光源を用いて、視角特性と輝度分布が良い直下型照明装置を提供すること。【解決手段】  回路基板上に配置された複数のＬＥＤ光源と、これらＬＥＤ光源側に配した光制御板とからなり、前記光制御板上に前記各ＬＥＤ光源１つ１つに対して前記各ＬＥＤ光源からの出射光の照射方向を制御するためのプリズム構造を形成した。【選択図】    図１
2006344409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点光源が配置された基板と、前記点光源を介して前記基板と対向するように設けられた光制御板と、を備える照明装置であって、前記複数の点光源の１つ１つに対して前記点光源からの出射光の照射方向を制御するためのプリズム体が前記光制御板上に形成されたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記点光源と前記光制御板の間に光拡散板が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光制御板の光出射面には、前記点光源の真上の位置に部分透過鏡が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光制御板と前記回路基板の間に、前記点光源と対応する部位に開口を有する光反射層が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記プリズム体は前記光制御板の光入射面に形成された前記点光源からの照射光の中心を共通の中心として有する同心円凸状プリズムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記プリズム体は前記光制御板の光照射面に形成された前記点光源からの照射光の中心を共通の中心として有する同心円凹状プリズムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記同心円凸状プリズムの断面は、前記点光源からの光が所定の角度範囲に入射する内側同心円面と、前記光制御板内部に入射した光が当該光制御板の光出射面に対して略垂直反射されるように配された外側同心円面で形成された三角形状であることを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項８】
前記同心円凸状プリズムの断面を形成する三角形の高さが前記点光源から遠ざかるに従って高いことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記同心円凹状プリズムの断面は、前記点光源からの光が所定の角度範囲に入射する内側同心円面と、前記光制御板内部に入射した光が当該光制御板の光出射面に対して略垂直反射されるように配された外側同心円面で形成された三角形状であることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記同心円凹状プリズムの断面を形成する三角形の深さが前記点光源から遠ざかるほど深くなることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記点光源がＬＥＤ光源であり、青色光を緑色光および赤色光に波長変換する蛍光体粒子が混合された非通水性材料を用いて前記ＬＥＤ光源がモールドされたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記モールドの形状が半球状であることを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
非自発光型の表示素子と、前記表示素子を背後から照明するために設けられた請求項１〜１２のいずれかに記載の構成を有する照明装置を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯情報機器や携帯電話や液晶テレビなどに用いられる液晶表示装置の液晶素子を照明する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話やモバイルコンピュータなどに用いられる表示装置には、高精彩カラー画像が少ない消費電力で得られる液晶表示装置が多く用いられている。これらの液晶表示装置に用いられる液晶素子を照明するため、高輝度の白色ＬＥＤを用いた光源が照明装置用光源として用いられるようになっている。これらの表示装置の照明に用いられている白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤの発光面の直前に黄色蛍光体を分散させた樹脂を配して、黄色光と青色光とを混色させて白色光を得る構造としたものが良く知られている。一方、ＬＥＤ光源を用いたバックライトは中型・大型液晶表示装置にも用いられつつある。ＬＥＤ光源を用いたバックライトとしては、小型液晶表示装置と同様にバックライトの側面から光を導入するサイドライト型バックライトが多用されてきたが、照明画面が大きいために用いられるＬＥＤ光源の数は数百個にもなるものが出現している。このように大量のＬＥＤ光源を用いないで中型・大型液晶表示素子を照明するために、これら中型・大型液晶表示素子の背面から直接照明光を照射する、いわゆる直下型照明装置が考案されている。この直下型照明装置は、１つのＬＥＤ光源でより広い領域を照射するために、ＬＥＤ光源の近傍真上に光反射構造を設けて実質的に光照射領域を広げる工夫をしたものが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１１−１２１８０８号公報（第２、３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の直下型照明装置は、非自発光素子である液晶表示素子に照射される光の照射方向が十分制御されていないために液晶表示装置の視角特性と輝度分布が良くないという課題を有していた。また、光反射構造体をＬＥＤ光源の近傍真上に設けた場合には、光反射構造体がＬＥＤ光源の発光面に近過ぎるため、十分に照射領域を広げることができず、ＬＥＤ光源の数を減らすことができないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、より少ないＬＥＤ光源を用いて、視角特性と輝度分布が良い直下型照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の液晶表示装置の照明装置は、回路基板上に配置された複数のＬＥＤ光源と、これらＬＥＤ光源側に配した光制御板とからなり、各ＬＥＤ光源１つ１つに対して各ＬＥＤ光源からの出射光の照射方向を制御するためのプリズム構造が光制御板上に形成された構造である。このプリズム構造は光制御板の裏面に形成されたＬＥＤ光源からの照射光の中心を共通の中心として有する同心円凸状プリズム群とするか、もしくは光制御板の光照射面に形成されたＬＥＤ光源からの照射光の中心を共通の中心として有する同心円凹状プリズム群とした。このような構成によって、ＬＥＤ光源からの光を目的の方向に指向性を持たせて照射することが可能となり、その結果、表示装置の視角特性と輝度分布を向上させることができる。
【０００６】
同心円凸プリズム群の光制御板の厚み方向の断面を、ＬＥＤ光源の光が所定の角度範囲に入射する内側同心円面と、光制御板内部に入射した光が光制御板の光出射面に対して略垂直反射されるように配された外側同心円面で形成する三角形状で構成した。あるいは、同心円凹プリズム群の光制御板の厚み方向の断面を、光制御板の内部に入射した光が光制御板の光出射面から所定の角度範囲に出射するように配された内側同心円面と略垂直な面を持った外側同心円面で構成する三角形状とした。このような構成によって、損失を最小にして所定の出射角を持った光を光制御板の光出射面から出射させることが可能となり、視角特性に係わる上記課題を解決することができた。
【０００７】
また、同心円凸プリズム群の光制御板の厚み方向の断面または同心円凹プリズム群の光制御板の厚み方向の断面を形成する三角形の高さをＬＥＤ光源から遠ざかるに従って高くして、光制御板からの出射光強度が一様になるようにした。これにより、輝度分布が一様な照明装置が実現できる。さらに、ＬＥＤ光源と光制御板との間に光拡散板を設けることによって、より均一な輝度分布が実現できる。
【０００８】
そして、光制御板のＬＥＤ光源に対する真上の位置に、部分透過鏡を配した。さらにまた、光制御板と回路基板との間隙に光反射層を配した。このような構成によって、光制御板から出射される照明光の輝度分布を一様にすることができると同時に、ＬＥＤ光源の光の利用効率を向上させることができた。その結果、使用するＬＥＤ光源の個数を減らすことが可能となった。
【０００９】
さらにまた、回路基板上に実装されているＬＥＤ光源をモールドする透明樹脂として非通水性材料を用い、その非通水性材料中に青色光を緑色光および赤色光に波長変換する蛍光体粒子を混合して、白色ＬＥＤ光源とした。透明樹脂のモールド形状を略球形表面を有するドーム型とすることによって、光利用効率を向上させることができ、より高輝度な照明装置とすることが可能となった。
【００１０】
そして、上述した構成の照明装置を液晶表示素子の背面に配することによって、高輝度で高精彩な液晶表示装置が実現できた。そして、照明装置と液晶表示素子の間に拡散板を設けることによって、さらに輝度分布を向上させることが可能となる。また、微細なプリズムが並行に配列したプリズムシートを配することによって出射光の趣向性を改善することが可能となりさらに高輝度の液晶表示装置とすることができた。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の照明装置は、回路基板上に配列されたＬＥＤ光源からの光を光制御板によって直接被照明物に照射するために、回路基板の大きさを変えるだけで任意の大きさの被照明物を照明することができる。さらに、ＬＥＤ光源の数を減らすことが可能になるので、液晶表示装置などの製造価格と消費電力を低減できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の照明装置の構成を図１に模式的に示す。本発明による照明装置は、図１に示すように、複数の点光源１が配置された基板２と、点光源を介してこの基板と対向するように配置された光制御板３を備えており、この光制御板上には点光源からの出射光の照射方向を制御するためのプリズム体４が一つ一つの点光源に対応して設けられている。
【００１３】
ここで、点光源からの照射光の中心を共通の中心とする同心円凸状プリズムを光制御板の光入射面に設けて、これをプリズム体とすることができる。このとき、同心円凸状プリズムの断面を、点光源からの光が所定の角度範囲に入射する内側同心円面と、光制御板内部に入射した光が当該光制御板の光出射面に対して略垂直反射されるように配された外側同心円面で形成した三角形状とする。さらに、同心円凸状プリズムの断面を形成する三角形の高さが点光源から遠ざかるに従って高くなるようにしてもよい。
【００１４】
あるいは、点光源からの照射光の中心を共通の中心とする同心円凹状プリズムを光制御板の光照射面に設けて、これをプリズム体とすることができる。このとき、同心円凹状プリズムの断面を、点光源からの光が所定の角度範囲に入射する内側同心円面と、光制御板内部に入射した光が当該光制御板の光出射面に対して略垂直反射されるように配された外側同心円面で形成した三角形状とする。さらに、同心円凹状プリズムの断面を形成する三角形の深さが点光源から遠ざかるほど深くなるようにしてもよい。
【００１５】
また、点光源と光制御板の間に光拡散板を設けることとした。また、光制御板の光出射面の点光源の真上の位置に部分透過鏡を設けることとした。また、光制御板と回路基板の間に、点光源と対応する部位に開口を有する光反射層を設けることとした。
【００１６】
本発明による表示装置は、上述したいずれかの構成の照明装置を用いて、非自発光型の表示素子を背後から照明する構成であるため、従来より明るい表示が可能になる。あるいは、少ない光源数で従来と同等の明るさが実現できる。
【００１７】
以下に点光源としてＬＥＤ光源を用いた例を、図面を用いて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本実施例の照明装置の構成を模式的に示す斜視図である。ＬＥＤ光源１は回路基板２上に行列状に配列されている。図示されていないが、回路基板２には各ＬＥＤ光源１に電力を供給する配線が形成されており、これらの配線を外部の制御回路や電源に接続するためのコネクタも設けられている。ＬＥＤ光源１は回路基板２に形成された配線にワイヤーボンディングや導電ペーストなどを用いて接続されている。また、各ＬＥＤ光源１は透明樹脂でポッティングされている。
【００１９】
一方、光制御板３は透明基材で形成されており、各ＬＥＤ光源１に対応する位置の真上に各ＬＥＤ光源１からの光を所定の角度範囲に均一に照射するための同心円プリズム４が形成されている。この同心円プリズム４を光制御板３の光入射面、すなわちＬＥＤ光源１と対向する面側に設ける場合は同心円凸プリズム群を形成し、光出射面側に設ける場合は同心円凹プリズム群を形成する。
【００２０】
光制御板３の光出射面側に同心円凹プリズム群を形成した場合、ＬＥＤ光源近傍を拡大した部分断面図を図２に模式的に示す。この同心円凹プリズム群４ａの同心円の中心はＬＥＤ光源１のほぼ真上に位置するように配置されている。また、図を見やすくするために省略されているが、同心円凹プリズム群４ａにすぐに隣接して隣接したＬＥＤ光源からの光を制御する他の同心円凹プリズム群が形成されている。同心円凹プリズム群４ａの最外円の径はＬＥＤ光源の輻射分布と光制御板３の板厚およびＬＥＤ光源１と光制御板３との間隔によって決定される。図２の矢印で示されているようにＬＥＤ光源１から出射した光は、光制御板３に屈折して入射した後、同心円凹プリズム群４ａによって略垂直に出射される。視角特性を調整するときは、同心円凹プリズム群４ａの断面形状を調節することによって、出射広がり角を調節することができる。
【００２１】
また、ＬＥＤ光源１は回路基板２に直接実装され、モールド５で覆われている。ＬＥＤ光源１として青色ＬＥＤ光源チップを用いた場合、モールド５には緑色蛍光体と赤色蛍光体を波長変換用蛍光体として混合した透光性樹脂が用いられる。本実施例では、モールド５はほぼ半球形に形成されている。モールドを半球形状にすることにより、光の利用効率を向上させることができ、より高輝度な照明装置が実現できる。このとき、透光性樹脂は非通水性材料とするのが望ましい。あるいは、ＬＥＤ光源１として白色ＬＥＤ光源を用いる場合は、あらかじめ青色ＬＥＤ光源と波長変換用蛍光体とを同一パッケージに封入したものを用いることができる。
【００２２】
また、光制御板３とＬＥＤ光源１の間に光拡散板６を配した構成の照明装置を図３に示す。このように光拡散板６を設けることによって、ＬＥＤ光源１からの照射光を広げてより均一な照明が可能となる。
【００２３】
図４を用いて上述の同心円凹プリズム群４ａを詳細に説明する。ここでは、光制御板３の表面に形成されている同心円凹プリズム群４ａの断面形状は、プリズムを形成する外周面が光制御板３の光出射面に対してほぼ垂直になっており、内周面はプリズム断面の頂角が４０〜５０度となるように形成されている。この角度は光制御板３から出射される光出射角により決定される。例えば、出射光が光制御板３からほぼ垂直に出射するようにするには、同心円凹プリズムの１つに入射する光に対して、そのプリズムの頂角が９０度からＬＥＤ光の光制御板３の裏面への入射角を引いた値になるようにすれば良い。この場合には、ＬＥＤ光源１に近いプリズムの頂角は、それよりも遠いプリズムの頂角よりも大きい角度になる。
【００２４】
また、同心円凹プリズム群４ａの外周にあるプリズムに入射する光ほどその強度が弱くなる。これは、このような光に対しては、ＬＥＤ光源１の輻射強度が弱い上に、光制御板３の裏面での反射率が大きくなるためである。そのため、同心円凹プリズム群４ａの深さは、外周に行くほど深くなるように形成されている。具体的には、プリズムに入射する光強度と深さとの積がおよそ一定になるように設計されている。
【００２５】
このようにして、本発明の照明装置の出射角を制御すると同時に輝度分布の良好な照明装置を実現することができた。また、図４で示した同心円凹プリズムの間隙に存在する平坦部３ａの幅を調節することによって、出射光強度分布を変えることが可能である。同心円凹プリズム群４ａの深さだけで出射光強度分布の調節が可能な場合は、平坦部３ａを省略することができる。
【実施例２】
【００２６】
図５は、本実施例の照明装置を模式的に示す部分断面図である。本実施例では、光制御板３のモールド５に対応する位置にモールド５の表面形状と相似な凹部９が形成され、回路基板２と光制御板３との間隙に光反射層７が設けられている。凹部９を形成することによってＬＥＤ光源１からの光は凹部９の表面でほとんど屈折されずに光制御板３の内部に導入することとなり、光制御板３の表面での反射損失を最小にすることができる。また、このことによって、同心円凹プリズム群４ａに入射する光の入射角を、ＬＥＤ光源１の発光面とプリズム位置とを結んだ直線によって決めることが可能となった。このようにして得られる入射角を使って屈折の法則に基づいて計算することによって、所望の出射角を得るための同心円凹プリズムの内周面の角度を決定することができる。同心円凹プリズムの外周円の角度は、内周円の角度と光制御板３の垂線に対して鏡対称になるように決める。このようにして、同心円凹プリズム群４ａの断面形状は二等辺三角形となる。同心円凹プリズム群４ａの断面形状を二等辺三角形とすることによって、他のＬＥＤ光源から光制御板３内部に入射し、そのままその内部を導波してきた光をも効率良く光出射面側から出力することが可能となり、輝度の向上をはかることができた。
【００２７】
本実施例においても、同心円凹プリズム群４ａの頂角を同心円の内側に行くほど大きくすることで、より指向性の高い照明が可能となる。また、同心円凹プリズム群４ａの深さを同心円の内側に行くほど浅くすることによって、より一様な輝度分布の照明を実現することが可能となる。また、実施例１と同様に、同心円凹プリズムの間隙に存在する平坦部３ａの幅を調節することによって、出射光強度分布を変えることが可能である。同心円凹プリズム群４ａの深さだけで出射光強度分布の調節が可能な場合は、平坦部３ａを省略することができる。
【００２８】
また、同心円凹プリズムの表面で反射した光は、全反射臨界角よりも小さな角度で光制御板３の内部に戻って、光制御板３の裏面を透過してしまうため損失光となる。この損失光を再利用して有効に用いるために回路基板２と光制御板３の間に光反射層７が配されている。この光反射層７は、フィルム上にＡｇやＡｌなどの反射率の高い金属を蒸着したものや、反射率の高い白色顔料を透明フィルム内に混合したり表面に塗布したりしたものを用いることができる。この光反射層７は、回路基板２の表面や光制御板３の裏面に直接形成しても良い。これにより、照明装置の輝度を向上させることができる。
【００２９】
さらに、光制御板３の光出射面に形成されている同心円凹プリズム群の中心に部分透過鏡８を配した。ＬＥＤ光源１として、低角輻射光強度が弱く高角輻射光強度が大きなＬＥＤ光源を用いる場合は、この部分透過鏡８を省略することができるが、一般のＬＥＤ光源は低角輻射光強度が大きいために、同心円凹プリズム群４ａの中心部の出射光強度が際立って大きくなる。部分透過鏡８は、このＬＥＤ光源１の低角輻射光を所定の割合だけ透過し、それ以外の光を反射して再利用しようとするものである。この部分透過鏡８としては、ＡｌやＡｇやＣｒなどの金属をマスク蒸着したり、カーボンなどの黒色顔料や黒色染料を含む樹脂を印刷したりすることで形成することができる。その透過率は形成する部分透過鏡８の膜厚によって調節することができる。あるいはまた、部分透過鏡に複数の開口を設けて、この開口面積を調節することによっても透過率の調節をすることができる。
【００３０】
さらに、この部分透過鏡８の透過率が、ＬＥＤ光源１からの輻射強度に合わせて、中心部の透過率を低く、周辺部の透過率を高くなるように構成した。これによって、より均一な照明が可能となる。このような透過率分布を有する部分透過鏡を作製するには、金属蒸着時に透過率分布に合わせた複数のマスクを用いたり、上記樹脂の印刷濃度分布を調節したり、開口分布を調節することによって可能となる。
【００３１】
図４では部分透過鏡８は光制御板３の光出射面側に形成したが、凹部９の内面やモールド５の表面に形成しても良い。このように凹部９やモールド５の表面に形成することによって、ＬＥＤ光源１の真上の光強度分布のみならず、実質的にＬＥＤ光源１からの輻射光強度分布そのものを制御するのと同様の効果を得ることが可能となり、より光強度分布の均一化をはかれる。あるいは、部分透過鏡８を光制御板３の内部にサンドイッチする形で形成しても良い。
【００３２】
本実施例によって、ＬＥＤ光源１からの光の利用効率が良くなると同時に、よりＬＥＤ光源１から離れた場所まで光を導くことが可能となり、従来のサイドライト型照明装置に用いられるＬＥＤ光源の使用個数をおよそ半分に減らすことができた。
【実施例３】
【００３３】
図６は本実施例の照明装置の構成を模式的に示す断面図である。本実施例では、同心円プリズムとして、光制御板３の光入射面に同心円凸プリズム４ｂが設けられている。この同心円凸プリズム４ｂはＬＥＤ光源１の真上に中心を持って配置されている。ＬＥＤ光源１やモールド５に関しては、前述の実施例と同様なのでその説明を省略する。
【００３４】
図６の矢印で示されるように、ＬＥＤ光源１から出射した光はモールド５を介して同心円凸プリズムの内周面から光制御板３の内部に入り、その外周面で全反射されて光制御板３の光出射面から出射される。前述の実施例と同様に、同心円凸プリズム群４ｂの断面形状を調節することによって、出射広がり角を調節することができる。これにより、視角特性を任意に調整することが可能になる。
【００３５】
図７を用いて上述の同心円凸プリズム群４ｂを詳細に説明する。ＬＥＤ光源１から出射した光は、図中の矢印で示されるようにモールド５を介して同心円凸プリズム群４ｂの内周面に入射した後、同じプリズムの外周面で全反射されて光制御板３の光出射面から出射する。ここでは、同心円凸プリズムの内周面に入射した光が内周面に対して垂直に入射するように構成されている。このとき、入射時の反射損失が最小となっている。また、外周面で反射された後の出射角は外周面の角度を変えることによって調整することができる。
【００３６】
内周面に対してＬＥＤ光源１からの光を垂直に入射させるためには、内周面が光制御板３の裏面に立てた垂線となす角度と、ＬＥＤ光源１からの光と光制御板３の裏面とがなす角度とを等しくして内周面角とすれば良い。実際はＬＥＤ光源１の発光面は広がりを持っているために、内周面角度近傍の角度で最適化が図られる。
【００３７】
一方、同心円凸プリズム群４ｂの外周面が光制御板３の裏面に立てた垂線となす角度の２倍が、９０度からＬＥＤ光源１からの光と光制御板３の裏面とがなす角度を引いた値になるようにすれば、外周面で反射された光が光制御板３の光出射面から垂直に出射する。実際はＬＥＤ光源１の発光面は広がりを持っているために、外周面角度近傍の角度で最適化が図られる。また、光制御板３からの光出射方向を垂直出射からズラす場合は、外周面の角度を前記計算値からずらせてやれば良い。このずらせた角度の２倍の角度だけ出射光の角度を変化させることができる。このように、同心円凸プリズム群の頂角は同心円の内側になるに従って大きくなり、その断面形状も変化する。
【００３８】
また、同心円凸プリズム群４ｂの間隙の平坦部３ａの幅を調節することによって、出射光強度分布を制御することができる。すなわち、一般に同心円凸プリズム群４ｂの外周に行くほどＬＥＤ光源１からの照射光強度は弱くなるために、外周に形成される平坦部３ａの幅を狭くすることで光制御板１からの出射光強度を均一にすることができる。設計上は、プリズム最外周近傍においては、この平坦部３ａを省略しても良い。
【実施例４】
【００３９】
図８は、本実施例の照明装置を模式的に示す部分断面図である。本実施例では、図５で示した構成と同様に、回路基板２と光制御板３の間に光反射層７が配されており、また光制御板３の光出射面におけるＬＥＤ光源１の真上に部分透過鏡８が配されている。
【００４０】
光制御板３の内面や平坦部３ａで反射した光は、光制御板３の裏面を透過するため損失光となる。この損失光を再利用して有効に用いるために光反射層７が配されている。この光反射層７は、フィルム上にＡｇやＡｌなどの反射率の高い金属を蒸着したものや、反射率の高い白色顔料を透明フィルム内に混合したり表面に塗布したりしたものを用いることができる。この光反射層７は、より回路基板２の近傍に配置されており、回路基板２の表面に直接形成しても良い。このような構成により、照明装置の輝度を向上できる。
【００４１】
一方、図５の場合と同様に、ＬＥＤ光源１に低角輻射光強度が弱く高角輻射光強度が大きなＬＥＤ光源を用いる場合は、この部分透過鏡８を省略することができるが、一般の安価なＬＥＤ光源は低角輻射光強度が大きいために、同心円凸プリズム群４ｂの中心部の出射光強度が際立って大きくなる。部分透過鏡８は、このＬＥＤ光源１の低角輻射光を所定の割合だけ透過し、それ以外の光を反射して再利用しようとするものである。この部分透過鏡８としては、ＡｌやＡｇやＣｒなどの金属をマスク蒸着したり、カーボンなどの黒色顔料や黒色染料を含む樹脂を印刷したりすることで形成することができる。その透過率は形成する部分透過鏡８の膜厚によって調節することができる。あるいはまた、部分透過鏡に複数の開口を設けて、この開口面積を調節することによっても透過率の調節をすることができる。さらにまた、この部分透過鏡８の透過率を、ＬＥＤ光源１からの輻射強度に合わせて、中心部の透過率を低く、周辺部の透過率を低くすることによって、より均一な照明が可能となる。このような透過率分布を有する部分透過鏡を作製するには、金属蒸着時に透過率分布に合わせた複数のマスクを用いたり、樹脂の印刷濃度分布を調節したりすればよい。本実施例では、部分反射鏡８が光制御板３の光出射面側に形成されている場合を示したが、裏面側やモールド５の表面に形成しても良い。
【実施例５】
【００４２】
図９は、上述した構成の照明装置を用いた表示装置を模式的に示す斜視図である。ここでは、非自発光型の表示素子として液晶表示素子を用いた実施例を示している。図示するように、本実施例の表示装置は、上述した構成を持つ照明装置１０を用いて液晶素子１３を照明している。照明装置１０と液晶素子１３の間には、拡散シート１１とプリズムシート１２が設けられている。照明装置１０のＬＥＤ光源が実装された回路基板には、ＬＥＤ光源に電力を供給するためのコネクタケーブル１４が配されている。また、液晶素子１３にはこれに画像信号と電力を供給するコネクタケーブル１５が配されている。
【００４３】
照明装置から照射された光は、拡散シート１１で拡散されてより均一な光となり、プリズムシート１２に入射する。プリズムシート１２は、略直角の頂角を持った平行な稜線を持ったプリズム群が形成された透明なシートであり、稜線に垂直な方向の光成分をより垂直にそろえる機能をする。図９ではプリズムシート１２は１枚だけが図示されているが、互いに直交した稜線を持った２枚のプリズムシートを配しても良い。照明装置１０の出射光が光制御板から垂直になるようにした場合は、プリズムシート１２を省略することができる。また、図８に示すように照明装置１０内部に拡散板を配する場合は、拡散シート１１を省略することができる。さらに、図４や図８に示すように照明装置１０の内部に光反射層を形成する場合は、照明装置１０と液晶素子１３との間隙に選択反射偏光子を配することによって、光利用効率を向上させることができる。液晶素子１３としては単純マトリックス型液晶素子でも、アクティブマトリックス型液晶素子でも用いることができる。このような構成の液晶表示装置は、少ない光源数で明るい画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の照明装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の照明装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の照明装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の照明装置の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図５】本発明の照明装置の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図６】本発明の照明装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の照明装置の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図８】本発明の照明装置の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図９】本発明の表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＬＥＤ光源
２  回路基板
３  光制御板
４  同心円プリズム群
５  モールド
６  光拡散板
７  光反射層
８  部分透過鏡
１０  照明装置
１１  拡散シート
１２  プリズムシート
１３  液晶素子
１４、１５  コネクタケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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